亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        軟段和硬段對混煉型聚氨酯彈性體力學性能的影響*

        2020-11-20 06:15:14崔勝愷呂小健沈照羽李廷廷劉錦春
        彈性體 2020年5期
        關鍵詞:軟段回彈性硬段

        崔勝愷,呂小健,沈照羽,徐 祥,李廷廷,劉錦春

        (青島科技大學 橡塑材料與工程教育部重點實驗室,山東 青島 266042)

        混煉型聚氨酯彈性體(MPU)在結構上分為軟段和硬段兩部分,二者交替形成嵌段聚合物。軟段由多元醇組成,硬段由異氰酸酯和擴鏈劑組成,室溫下軟段一般為高彈態(tài),提供良好的柔順性,硬段含有氨基甲酸酯等極性基團,作為物理交聯(lián)點,提供剛性、硬度和強度[1-2]。硬段之間形成的氫鍵使得分子鏈產(chǎn)生微觀相分離,從而賦予了材料良好的回彈性、耐疲勞性、耐磨性及優(yōu)良的力學性能[3]。國內(nèi)MPU的研究開發(fā)熱度逐漸上升,這是因為MPU的綜合性能優(yōu)良,適用于很多行業(yè)和領域,因而有著巨大的前景和開發(fā)空間[4-5]。從合成角度,通過對分子結構和配方設計可以合成出不同性能的MPU,能滿足不同要求,應用于不同領域[6]。本文是基于二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)體系,采用不同種類、不同相對分子質(zhì)量的多元醇,改變硬段含量,從分子結構上研究軟段和硬段對MPU性能的影響,從而探索出力學性能優(yōu)異、耐磨性好的MPU的最佳配方,廣泛應用于實際生產(chǎn)和生活中。

        1 實驗部分

        1.1 原料

        α-烯丙基甘油醚:工業(yè)品,上海諾泰化工有限公司;聚己內(nèi)酯二醇(PCL):PCL1000(相對分子質(zhì)量為1 000)、PCL2000(相對分子質(zhì)量為2 000),工業(yè)品,日本大賽璐有限公司;聚四氫呋喃醚二醇(PTMG):PTMG1000(相對分子質(zhì)量為1 000)、PTMG2000(相對分子質(zhì)量為2 000),工業(yè)品,新疆藍山屯河能源有限公司;聚碳酸酯二醇(PCDL):PCDL1000(相對分子質(zhì)量為1 000)、PCDL2000(相對分子質(zhì)量為2 000),工業(yè)品,日本三菱公司;MDI:工業(yè)品,煙臺萬華化學集團股份有限公司;其他配合劑均為工業(yè)級市售產(chǎn)品。

        1.2 儀器及設備

        橡膠開煉機:S(X)R-160A,上海輕工機械技術研究所;GT-M2000-A型無轉(zhuǎn)子硫化儀、AI-7000M型電子拉力機、GT-7016-AR型氣壓自動切片機:臺灣高鐵科技股份有限公司;電熱平板硫化機:XLB,浙江湖州東方機械有限公司;HD-10型厚度計、XY-1型邵爾A硬度計:上海化工機械四廠;101-1AB型電熱鼓風干燥箱:天津市泰斯特儀器有限公司;轉(zhuǎn)矩流變儀:RM-200C,哈爾濱哈普電氣技術有限公司;DIN磨耗試驗機:HY-766,東莞市恒宇儀器有限公司。

        1.3 試樣制備

        將計量好的多元醇和α-烯丙基甘油醚加熱攪拌至120 ℃恒溫抽真空,至無氣泡產(chǎn)生,然后與計量好的MDI在一定溫度下混合攪拌均勻,倒入模具中,凝膠后放入干燥箱中于100 ℃下熟化16 h。將熟化好的生膠與其他配合劑使用轉(zhuǎn)矩流變儀進行密煉,再用橡膠開煉機下片,停放12 h后使用無轉(zhuǎn)子硫化儀進行硫化特性測試,測試溫度為160 ℃。再用平板硫化機硫化試樣,硫化溫度為160 ℃,硫化時間為正硫化時間(tc90)+3 min,放置12 h后對各項性能進行測試。

        1.4 性能測試

        硫化特性按照GB/T 16584—1996進行測試,測試溫度為170 ℃;邵爾A硬度按照GB/T 531—2008進行測試;拉伸性能按照GB/T 528—2009進行測試;撕裂性能按照GB/T 529—2008進行測試;耐磨性能按照GB/T 9867—2008進行測試。

        2 結果與討論

        采用MDI、擴鏈劑α-烯丙基甘油醚和不同種類不同相對分子質(zhì)量的多元醇制備出不同邵爾A硬度的MPU,研究了多元醇種類、多元醇相對分子質(zhì)量及硬段含量對MPU力學性能的影響。

        2.1 軟段結構對MPU力學性能的影響

        多元醇的種類及相對分子質(zhì)量決定了軟段的結構,從圖1和圖2可以看出,當硬段質(zhì)量分數(shù)為35%時,PCDL型的MPU拉伸強度和撕裂強度最大,邵爾A硬度最高,而拉斷伸長率卻最小。這是因為PCDL作為軟段時,碳酸酯基團極性最大,導致分子間相互作用力大,軟段與硬段之間形成的氫鍵多,且由于分子鏈中苯環(huán)的存在,使得整個分子鏈強度和剛性增大。PTMG作為軟段時,由于其柔順的醚鍵和亞甲基結構,使得軟段部分的分子鏈柔順性最佳,因而PTMG型的MPU拉斷伸長率最大,回彈性最好,邵爾A硬度最小。而PCL中含有極性的酯基,酯基的極性優(yōu)于醚鍵卻小于碳酸酯基,軟段極性的順序為:PCDL>PCL>PTMG,軟段柔順性的順序為:PTMG>PCL>PCDL。MPU的拉伸強度和撕裂強度的順序為:PCDL型>PCL型>PTMG型,而拉斷伸長率和回彈性的順序為:PTMG型>PCL型>PCDL型。

        多元醇種類

        多元醇種類

        對于同一種多元醇而言,其相對分子質(zhì)量的大小決定了軟段分子鏈的柔順程度,相對分子質(zhì)量越大,柔順性越好,分子間相互作用力越小,因而多元醇相對分子質(zhì)量為2 000的MPU的拉伸強度和撕裂強度低于1 000型的,邵爾A硬度也低于1 000型的。綜合而言,PTMG1000型MPU能兼顧拉伸強度、拉斷伸長率和回彈性,綜合力學性能良好。

        混煉型聚氨酯彈性體的耐磨性是眾多高分子材料中的佼佼者,無論是作為胎面膠,還是輸送帶,在很多領域中有著舉足輕重的作用。而本實驗深度探索了影響MPU耐磨性的因素,當硬段質(zhì)量分數(shù)為35%時,用不同種類及相對分子質(zhì)量的多元醇合成MPU,通過DIN磨耗試驗機對MPU進行測試,結果如圖3所示。

        多元醇種類

        從圖3可以看出,軟段結構影響MPU的耐磨性能,PTMG型MPU的耐磨性能最差,PCDL型MPU的耐磨性能最好,而PCL型MPU介于二者中間。這是因為PTMG型MPU的軟段部分是柔順的醚鍵和四亞甲基結構,柔順性很好,但是分子間作用力弱,因此整個分子鏈的相互作用較小,表現(xiàn)為耐磨性一般。PCL型MPU的軟段部分含有極性的酯基,使得軟段和硬段之間能夠形成氫鍵,硬段作為物理交聯(lián)點的作用更加顯著,分子鏈之間的作用力增強,耐磨性提高。PCDL型MPU的軟段部分則是由極性很強的碳酸酯基團和剛性很強的苯環(huán)組成,原本柔軟的軟段部分則變得較硬,軟段和硬段之間形成的氫鍵數(shù)量增多,分子間相互作用力顯著增強,因此PCDL型MPU的耐磨性最好,耐磨性能的順序為:PCDL型>PCL型>PTMG型。

        對于同一種多元醇來說,相對分子質(zhì)量的大小也會影響耐磨性能。相對分子質(zhì)量越大的多元醇,其組成的軟段部分越柔順,從分子結構上表現(xiàn)為軟段的分子鏈變長,而硬段的物理交聯(lián)點作用就削弱,使得整個分子鏈內(nèi)部及分子鏈之間作用力減小,材料的耐磨性變差。因此,耐磨性能的順序為:PCDL1000型>PCDL2000型>PCL1000型>PCL2000型>PTMG1000型>PTMG2000型。

        2.2 硬段用量對PTMG1000型MPU力學性能的影響

        以PTMG1000為基礎合成不同硬段用量的MPU,探究不同硬段用量對MPU力學性能的影響。從圖4~圖6可以看出,當多元醇種類及相對分子質(zhì)量一定時,PTMG1000型MPU的拉伸強度、撕裂強度和邵爾A硬度均隨著硬段用量的增加而增大。這是因為硬段部分起到物理交聯(lián)點作用,而硬段用量的增加使得硬段之間的氫鍵數(shù)量增加,分子間相互作用力增強,表現(xiàn)為物理交聯(lián)點增多,從而使拉伸強度和撕裂強度增加,邵爾A硬度增大。但是在硬段質(zhì)量分數(shù)大于35%時,拉伸強度和撕裂強度的變化不大,越來越趨于平穩(wěn)。

        w(硬段)/%

        w(硬段)/%

        w(硬段)/%

        硬段用量對PTMG1000型MPU拉斷伸長率和回彈性的影響見圖7和圖8。

        w(硬段)/%

        w(硬段)/%

        由圖7和圖8可知,PTMG1000型MPU的拉斷伸長率和回彈性隨著硬段用量的增加而降低,這是因為硬段用量的增加使得軟段部分的比例變小,而PTMG1000型MPU的軟段是四亞甲基和醚鍵結構,柔順性很好的軟段比例降低,導致材料的質(zhì)感變硬,回彈性變差,拉斷伸長率也下降。在硬段質(zhì)量分數(shù)小于35%時,回彈性和拉斷伸長率變化不大,但是拉伸強度和撕裂強度卻明顯降低,因此,當硬段質(zhì)量分數(shù)為35%時,PTMG1000型MPU的綜合力學性能最佳,既能擁有較高的拉伸強度和撕裂強度,又能保持很好的拉斷伸長率和回彈性。

        以PTMG1000為基礎合成不同硬段用量的MPU,在其他原料相同的情況下,探究不同硬段用量對MPU耐磨性的影響。由圖9可知,硬段用量越高,MPU的耐磨性越好。這是因為當多元醇的種類及相對分子質(zhì)量一定時,軟段的結構相對固定,而硬段作為物理交聯(lián)點,提供的是整個分子鏈的強度、硬度和剛性,硬段用量越高,則物理交聯(lián)點越多,分子鏈內(nèi)部和分子鏈之間形成的氫鍵數(shù)量就越多,分子間相互作用力越強,表現(xiàn)為材料的耐磨性越好。

        w(硬段)/%

        3 結 論

        (1)在三種軟段的MPU材料中,PCDL型MPU的拉伸強度、撕裂強度和邵爾A硬度最大,耐磨性最好,PTMG型MPU的拉斷伸長率和回彈性最好;多元醇相對分子質(zhì)量為1 000的MPU的拉伸強度、撕裂強度以及耐磨性都要優(yōu)于多元醇相對分子質(zhì)量為2 000的MPU;PTMG1000型MPU能兼顧強度、硬度和回彈性,綜合力學性能最好。

        (2)隨著硬段用量的增加,PTMG1000型MPU的拉伸強度、撕裂強度及邵爾A硬度增大,耐磨性增強,但拉斷伸長率和回彈性變差,當硬段質(zhì)量分數(shù)為35%時,綜合力學性能最好。

        猜你喜歡
        軟段回彈性硬段
        中空纖維蓬松及壓縮回彈性能的研究
        一種具有取向?qū)訝铍s化網(wǎng)絡的高密封回彈性三元乙丙橡膠及其制備方法
        一種具有取向?qū)訝铍s化網(wǎng)絡的高密封回彈性三元乙丙橡膠及其制備方法
        油缸用聚氨酯彈性體密封材料性能研究
        潤滑與密封(2023年6期)2023-07-02 11:43:58
        基于石墨墊片的壓縮回彈特性研究進展
        基于二維紅外光譜的聚氨酯微相分離研究 *
        聚乙二醇為軟段聚氨酯自修復涂層性能研究
        PBT基疊氮型聚氨酯彈性體的形態(tài)結構與微相分離①
        以二聚醇為軟段的熱塑性聚氨酯的制備及性能研究
        粘接(2017年7期)2017-08-08 03:01:47
        復合軟段耐熱聚氨酯泡沫塑料的制備及表征
        中國塑料(2015年8期)2015-10-14 01:10:46
        国产区高清在线一区二区三区| 国产免费一区二区三区三| 丰满少妇一区二区三区专区| 日韩精品一区二区三区人妻在线| 未发育成型小奶头毛片av| 老师露出两个奶球让我吃奶头| 日本最大色倩网站www| 国产极品美女高潮无套在线观看 | 久久久国产乱子伦精品| 国产一区二区三区在线观看免费 | 成人国内精品久久久久一区| 美女视频一区| 激情五月天俺也去综合网| 中文字幕国产亚洲一区| 北条麻妃国产九九九精品视频| 久久精品久久精品中文字幕| 人妻丝袜中文字幕久久| 日本中文字幕婷婷在线| 国产午夜福利不卡在线观看| 国产一及毛片| 亚洲精品日本| 国产精品高清视亚洲一区二区| 在线观看日本一区二区三区四区| 国产性生交xxxxx无码| 欧美在线观看一区二区| 一区二区三区在线观看高清视频 | 国产白浆一区二区三区佳柔| 国产白浆在线免费观看| 69精品人人人人| 亚洲国产成人久久综合电影| 99久久婷婷国产综合亚洲91| 美女黄网站永久免费观看网站| 日韩熟女系列中文字幕 | 欧美亚洲精品suv| 亚洲av天天做在线观看| 亚洲肥老太bbw中国熟女| 国产成人久久蜜一区二区| 国产精品高清视亚洲一区二区| 亚洲成av人在线播放无码| 日本无遮挡吸乳呻吟视频| 视频二区 无码中出|